На штативе закреплены два математических маятника масса шаров одинакова. Длины маятников соответственно равны 37см и 111см. Маятники отклоняют на угол 8^0 и отпускают. Вычесли период каждого маятника, а также отношения их энергии.
Период колебаний первого маятника:
Период колебаний второго маятника:
Отношение энергии маятникок E2/E1:
Домашние задания: Физика
Помогите. Физика 9класс
Дано:
L1 = 37 см = 0,37 м
L2 = 111 c = 1,11 м
α = 8°; cos 8° = 0,99
________________
T1 - ?
T2 - ?
E2 / E1 - ?
Для математического маятника:
Период колебаний первого маятника
T1 = 2π*√ (L1 / g) = 2*3,14*√ (0,37/10) ≈ 1,2 с
Период колебаний второго маятника
T2 = 2π*√ (L2 / g) = 2*3,14*√ (1,11/10) ≈ 2,1 с
Найдем высоту поднятия маятника:
cos α = (L - h) / L
cos α = 1 - h / L
h / L = 1 - cos α
h = L*(1 - cos α)
h1 = L1*(1 - 0,99) = 0,37*0,01 = 0,0037 м
h2 = L2*(1 - 0,99) = 1,11*0,01 = 0,0111 м
Учтем, что потенциальная энергия маятника:
E = m*g*h
Поскольку массы одинаковы, то отношение энергий равно отношению высот:
E2 / E1 = h2 / h1 = 0,0111 / 0,0037 = 3
L1 = 37 см = 0,37 м
L2 = 111 c = 1,11 м
α = 8°; cos 8° = 0,99
________________
T1 - ?
T2 - ?
E2 / E1 - ?
Для математического маятника:
Период колебаний первого маятника
T1 = 2π*√ (L1 / g) = 2*3,14*√ (0,37/10) ≈ 1,2 с
Период колебаний второго маятника
T2 = 2π*√ (L2 / g) = 2*3,14*√ (1,11/10) ≈ 2,1 с
Найдем высоту поднятия маятника:
cos α = (L - h) / L
cos α = 1 - h / L
h / L = 1 - cos α
h = L*(1 - cos α)
h1 = L1*(1 - 0,99) = 0,37*0,01 = 0,0037 м
h2 = L2*(1 - 0,99) = 1,11*0,01 = 0,0111 м
Учтем, что потенциальная энергия маятника:
E = m*g*h
Поскольку массы одинаковы, то отношение энергий равно отношению высот:
E2 / E1 = h2 / h1 = 0,0111 / 0,0037 = 3
Период колебаний математического маятника определяется формулой
T = 2 * π * √(l / g),
где l - длина маятника, g - ускорение свободного падения. Для единообразия используем единицы СИ: длины в метрах, ускорение свободного падения принимаем равным 9.81 м/с².
Также отметим, что при малых амплитудах (когда угол отклонения маятника относительно вертикали мал), энергия маятника не зависит от амплитуды, а определяется только его массой, длиной и ускорением свободного падения, то есть E = m * g * h, где h - высота подъема центра масс маятника над нижней точкой, что в случае малых амплитуд соответствует l - l * cos(8°) ~ l * (1 - 1 + 8²/2*180²).
Период колебаний первого маятника:
T1 = 2 * π * √(0.37м / 9.81м/с²) ≈ 1.22с
Период колебаний второго маятника:
T2 = 2 * π * √(1.11м / 9.81м/с²) ≈ 2.12с
Отношение энергии маятников E2/E1 равно отношению их длин, так как массы одинаковые и углы одинаковые:
E2/E1 = l2/l1 = 1.11м / 0.37м = 3.00
T = 2 * π * √(l / g),
где l - длина маятника, g - ускорение свободного падения. Для единообразия используем единицы СИ: длины в метрах, ускорение свободного падения принимаем равным 9.81 м/с².
Также отметим, что при малых амплитудах (когда угол отклонения маятника относительно вертикали мал), энергия маятника не зависит от амплитуды, а определяется только его массой, длиной и ускорением свободного падения, то есть E = m * g * h, где h - высота подъема центра масс маятника над нижней точкой, что в случае малых амплитуд соответствует l - l * cos(8°) ~ l * (1 - 1 + 8²/2*180²).
Период колебаний первого маятника:
T1 = 2 * π * √(0.37м / 9.81м/с²) ≈ 1.22с
Период колебаний второго маятника:
T2 = 2 * π * √(1.11м / 9.81м/с²) ≈ 2.12с
Отношение энергии маятников E2/E1 равно отношению их длин, так как массы одинаковые и углы одинаковые:
E2/E1 = l2/l1 = 1.11м / 0.37м = 3.00
Похожие вопросы
- Физика 9класс. Скорость звука
- Помогите, физика душит.
- Пожалуйста помогите, физика
- ПРОШУ УМОЛЯЮ ПОМОГИТЕ ФИЗИКА 8 КЛАСС СОПРОТИВЛЕНИЕ
- ПОМОГИТЕ, ФИЗИКА, 10 класс, но там просто
- Помогите пожалуйста!!! Физика, 7класс
- Срочно!!! Помогите нужно к экзамену по физике решить задачи.
- Срочно! Помогите решить физику
- Помогите с впр по физике
- Задачи по физике. Помогите